Zdroj pro vypalovací UV laserovou diodu

Zpráva

kutilak · #1 Příspěvek od **kutilak** » 06 dub 2016, 13:10

Zdravím, Potřeboval bych poradit s konstrukcí zdroje pro laserovou UV diodu. Potřebuju v podstatě zdroj který bude spínaný impulzy LOG1 LOG0 a to dost rychle (cca40kHz) a bude potřeba aby při LOG0 byla dioda "předžhavena" z důvodů startu laseru. Jednalo by se tedy o zdroj proudu který by byl schopný se 40000x za vteřinu přepnout a to bez nějakých překmitů či dokmitů.. prostě aby v jeden okamžik do laseru teklo třeba 50mA a během velmi krátkého okamžiku se proud diodou zvýšil na 600mA a naopak ... jak známo tak laser je na překmity proudu velmi citlivý a tak bych se jim chtěl vyvarovat ... také možná bude problém s teplotní závislostí, to ale nevím .. v LOG1 by proud neměl kecat o víc jak +- 100mA to je mimochodem dovolený překmit. zařízení by mělo být živeno z 24V zdroje, případně 12V, ovšem při plném výkonu laseru se napětí pohybuje kolem 5-6V a 4V v LOG0 , napětím řídit laser je však hloupost takže to jsou pouze orientační hodnoty ... jinak jedná se o UV diodový laser o výkonu 1W
Pokud víte o nějakém funkčním zapojení nebo byste mi dokázali něco nastínit tak budu rád za jakoukoli připomínku.

samponek · #2 Příspěvek od **samponek** » 06 dub 2016, 13:26

Použij celkem jakýkoli už hotový spínaný zdroj ( nabíječku ) ve zpětné vazbě zapojený jako zdroj proudu s přepínáním 50mA - 600mA pomocí opto tranzistoru, který bude přes dělič přizemňovat referenční napětí na vstupu a tím měnit rozsah skokově 50- 600. Na odporu 0.22Ω to hodí 11mV a na 600mA 132mV.

Jako tepelnou ochranu můžeš k laeeru přidat termistor a vrazit ho také do zpětné vazby zdroje.

breta1 · #3 Příspěvek od **breta1** » 06 dub 2016, 14:00

Tak to se obávám, že ta regulační smyčka toho spínaného zdroje na těch žádaných 40kHz stačit nebude.
Pokud ten proud 600mA nemusí být extra přesný, asi bych tu diodu přes odpovídající odpor jednoduše připínal přes FET.

samponek · #4 Příspěvek od **samponek** » 06 dub 2016, 14:13

Je tam podmínka, že do diody musí jít konstantní kmitočet 40kHz a konstantní proud 50 a 600mA ?
Pak je nutné to zapojit jinak - ss zdroj třeba 1A a za něj PWM regulátor na 40kHz.

kutilak · #5 Příspěvek od **kutilak** » 06 dub 2016, 14:18

připínání jednoho odporu ke druhémumě taky přijde jako dobré, byť trochu vidlácké řešení. Spínaný zdroj má na výstupu kapacitu a ta prostě 40khz nedá... a mimochodem ta frekvence bude různá a nemusí se periodicky opakovat .. spíš se opakovat nebude téměř vůbec .. takže PWM taky nepřichází v úvahu

samponek · #6 Příspěvek od **samponek** » 06 dub 2016, 14:36

Ano, na výstupu je kapacita, to by nešlo, potom zapoj za ss zdroj spínaný regulátor se zpětnou vazbou, ten poběží na 40kHz a optotranzistorem přepínat proud 50 a 600mA.
Třeba s TL494, těch je moc. Proud 50 a 600mA budeš přepínat optotranzistorem, který přes dělič hodí na invertujícím vstupu předpětí 11mV pro 50mA a 132mV pro 600mA. Odpor 0.22 bude z emitoru spínacího tranzistoru na zem.
Dalším optotranzistorem můžeš měnit i kmitočet.

Mezi Uref a invertující vstup dělič na 11mV a optotranzistor připojí k odporu z Uref další odpor a na spodním bude 132mV. Odpor děliče dohromady 10 až 20kΩ.

HiGhLaNdEr · #7 Příspěvek od **HiGhLaNdEr** » 06 dub 2016, 16:11

Spínaný zdroj proudu to je sice fajn ale pokud máš rád svou drahou UV laser diodu tak na to rovnou zapomeň.

Ta dioda má a nebo nemá feedback fotodiodu ?

Stabilizaci teploty máš vyřešenou jak ?

Zdroj bude vypadat tak že máš zdroj proudu s OZ a dává nějaký minimální proud pro minimální výkon laserovky.
Paralelně k tomuto zdroji proudu je ještě jeden a ten je nastaven na max proud laserovkou. Do něho je zavedena modulace.

Celé se to musí napájet kvalitním analogovým stabilizátorem napětí.

http://pdf.datasheetcatalog.com/datashe ... AX3263.pdf

Tady se podívej hlavně na stranu 5 a 6 jak na to jdou chytře. Samozřejmě takovou rychlost nepotřebuješ ale jen pro inspiraci.

Tu je rozsáhlé povídání o napájení laserů prostuduj.

http://www.repairfaq.org/sam/laserdps.htm

Zde danykovo bastl http://danyk.cz/laser4.html

Modulace byy šla tranzistorem s odporem v kolektoru paralelně k laserovce. Se zavřeným tranzistorem nastavit max proud u LM317 a pak zvolit odpor u tranzistoru pro minimální proud. Má tam paralelně kond 100nF tak pozor na něj. Být tam musí. Ale nemusí tam být zrovna 100nF.
Taky start bych řešil tak aby se nejdřív probral LM317. A pak byla odskratována laserovka. Celeé napájet dostatečným a filtrovaným napětím aby LM317 fungoval jak má.

http://danyk.cz/laser5.html
Tady má zdroj pro modrou. Všimni si toho filtru jaký tam má.

samponek · #8 Příspěvek od **samponek** » 06 dub 2016, 16:28

Spínaný, nebo lineární zdroj proudu, oba nepropustí jiný proud než nastavený.

HiGhLaNdEr · #9 Příspěvek od **HiGhLaNdEr** » 06 dub 2016, 16:32

No to určitě,...

#10 Příspěvek od **Zaky** » 06 dub 2016, 17:33

Jestli Tě netrápí účinnost a nepoužíváš feedback (což při těch 40 kHz nebude snadné), tak bych skutečně věc řešil po vidlácku. Z dostatečně velkého napětí, aby byla teplotní změna úbytku napětí na diodě z hlediska protékajícího proudu nevýznamná napájet laser přes odpor pro menší proud a fetem připínat paralelně odpor pro větší proud. Je to jednoduché a dobře funkční řešení, nic se nikde nereguluje a tudíž nemá důvod jakkoli překmitávat. Rezistor bude muset být bezindukční a z 12V bude rozptylovat kolem 5W, takže asi nejlépe složit z více menších metalizovaných R paralelně. Z 24V bude chyba proudu menší, ale ztrátový výkon na R už kolem 11W, což už je dost, ale třeba to nevadí. Výkonové odpory jsou většinou drátové a mají nezanebatelnou indukčnost, tak pozor na to.

kutilak · #11 Příspěvek od **kutilak** » 07 dub 2016, 10:06

takže abych tak nějak pokdyl reakci na všechno, spínaný zdroj proudu = kravina , lineární zdroj proudu s LMkem a tranzistorem , to je právě to co jsem skoušel a při sepnutí to prasecky kmitlo, při vypnutí to bylo OK ... a po vidlácku .. asi to bud nejspolehlivější a pro laser nejšetrnější, je pravda že indukčnost není zanedbatelná u drátových odporů to se bude muset oměřit ale snad to pujde. asi to tak udělám. a mimochodem .. ne , vážně ten laser nemá snímací diodu..

HiGhLaNdEr · #12 Příspěvek od **HiGhLaNdEr** » 07 dub 2016, 15:49

No zrovna ta 317 neni úplně v pohodě právě při startu. Ale když už jede tak nejede špatně. Promysli možnost vyskratování laserovky na nějakou dobu než se lm317 probere. A nebo pohledat lepší stabilizátor než zrovna lm317.

kulikus · #13 Příspěvek od **kulikus** » 11 dub 2016, 10:53

Zapojení laser driverů jsou i zde.